为了获得能够抵抗强震的钢结构材料，必须使钢材具有较强的塑性变形一致性，即在实现加工硬化的过程中，不会由于变形的不一致而发生断裂。塑性变形一致性主要是通过降低钢的屈强比（即屈服强度与抗张强度之比）来实现。因此，屈强比是衡量建筑用钢抗震性能的一个重要参数。

为了降低钢材的屈强比，必须优化钢材中软相组织与硬相组织的组成比例，同时调整好软相组织与硬相组织之间的强度差。其基本的组织设计思想是：由软相组织保证低的屈服强度，而由硬相组织提供高的抗张强度；并由恰当的两种组织的体积比例及分布来确保所需的屈强比指标。

以铁素体为主要相（超过75%），含珠光体、贝氏体等组织为例，经过对实验数据的回归分析，可以得到以下经验公式：

屈服强度=39×（铁素体晶粒直径）-1/2－78

抗张强度=25.4×（铁素体晶粒直径）-1/2

+4.2×（珠光体与贝氏体体积分数之和）+120

这表明，第一，在以铁素体为主要相的钢材中，决定屈服强度水平的主要因素是铁素体的强度。而铁素体晶粒尺寸越小，铁素体的强度越高，整个材料的屈服强度也就越高。这对提高屈强比不利。因此必须选择合适的铁素体晶粒尺寸，以保证有合适的屈服强度。第二，铁素体的强度和珠光体、贝氏体的强度都对材料的抗张强度有贡献，但是在珠光体与贝氏体总含量小于25%的条件下，其数量的增加对屈服强度影响不大，但对抗张强度影响显著。因此，作为硬相组织的珠光体和贝氏体保持足够的体积比，可以在不提高屈服强度的条件下，增大抗张强度。这显然有利于获得理想的屈强比。

整个钢材的屈强比由下式决定：

屈强比=[软相组织体积分数×软相组织屈服强度]÷[（软相组织体积分数×软相组织屈服强度）+（硬相组织体积分数×硬相组织屈服强度）]

这表明，拉开软相组织与硬相组织的强度差是降低材料屈强比的有效途径。因此不能走单纯晶粒细化来强化材料的路子。为了保证在有足够低的屈强比的基础上，材料仍保持高的强度，必须做到硬相组织足以提供所需的强度。比如，硬相组织由更多的高强度且高韧性的贝氏体所组成，减少珠光体的比例。

实际上，另一个应该考虑的组织因素是两种组织的分布特点。有文章报道了一种特殊结构的钢材：晶粒内部为高强度极细珠光体而晶界邻区则为高韧性铁素体。这种钢材的屈服强度达870MPa，抗张强度达到1300MPa；在如此高的强度下，其屈强比只有0.67，远优于目前钢结构建筑材料0.85的屈强比，也明显优于日本目前采用的抗震钢材0.8的屈强比。其原因在于这种特殊结构既发挥了细珠光体的高强度优势，又在决定断裂特性的晶界附近由韧性的铁素体来保持强大的塑性变形一致性。（一员）